监测间隙大小的设备的制作方法

本实用新型涉及半导体设备领域，尤其涉及一种监测间隙大小的设备。

背景技术：

离子植入法是一种用于将改变材料导电性的离子引入工件中的标准技术。进行离子植入采用的设备称为离子植入机。离子植入机具有能提供规定能量的离子束的离子源，离子束最终被引导至工件的表面。离子植入机发射的离子束的密度从自身的中间部分到周围的密度逐渐减小，因此离子束边缘的离子需要被过滤掉。采用的过滤方法是在离子植入机的路径中利用两石墨板组成一个合适尺寸的间隙，离子束通过这个间隙进行筛选，离子束中间密度高的部分通过间隙，从而完成对于离子束的筛选工作，边缘密度较低的部分被石墨板挡掉，过滤掉边缘发散的部分后留下的中间部分的离子束较为均为，有益于工件或晶片的离子的植入。

然而由于长期的离子轰击，石墨板靠近间隙的部分可能被消耗掉，导致间隙的尺寸变大，最终导致筛选出的离子束不合格，因此，需要对石墨板进行更换或对间隙的尺寸进行调节。现有技术中，主要依靠工程师肉眼观察石墨板被消耗的程度从而判断是否需要更换，高电流离子植入机最短保养周期为双周保，在两次保养之间，无法了解石墨板消耗的真实状态。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种监测间隙大小的设备，用于监测两块石墨板之间形成的间隙的大小，并且能够获得间隙的实时状态，保证间隙筛选后的离子束的质量。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种监测间隙大小的设备，用于监测两块石墨板之间形成的间隙的大小，包括：位于石墨板一侧可移动的镭射发射器、位于石墨板相对的另一侧的可移动的镭射接收器以及与所述镭射发射器和镭射接收器均信号连接的路程计算设备；所述镭射发射器和所述镭射接收器平行于所述石墨板移动，所述镭射发射器发射的激光垂直于所述石墨板并且穿过所述间隙。

可选的，在所述的监测间隙大小的设备中，所述监测间隙大小的设备还包括动力设备，所述路程计算设备安装在所述动力设备上。

可选的，在所述的监测间隙大小的设备中，所述动力设备和所述路程计算设备为步进马达。

可选的，在所述的监测间隙大小的设备中，所述步进马达的数量为两个，分别与所述镭射发射器和所述镭射接收器信号连接。

可选的，在所述的监测间隙大小的设备中，所述镭射发射器发射的激光直径为0.1mm。

可选的，在所述的监测间隙大小的设备中，所述镭射接收器和所述镭射发射器移动的路径相同并且速度一致。

可选的，在所述的监测间隙大小的设备中，石墨板组成的间隙的宽度为3mm-3.5mm。

可选的，在所述的监测间隙大小的设备中，所述镭射发射器到石墨板组成的间隙的距离与所述镭射接收器到石墨板组成的间隙的距离一致。

在本实用新型提供的监测间隙大小的设备中，具有如下有益效果：1、可以实时监测石墨板组成的间隙的状态，保证间隙对于离子束筛选能力，从而提高离子束的质量；2、让工程师实时了解间隙的实际状态，更好的安排机台的保养对于间隙的更换标准进行量化，不再是依靠工程师经验判断，减少浪费。

附图说明

图1是石墨板组成的间隙正常时的结构示意图；

图2是石墨板组成的间隙异常时的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的监测间隙大小的设备的结构示意图；

图中：110-石墨板、120-间隙、210-镭射发射器、220-镭射接收器、230-步进马达。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

参照图1至图3，本实用新型提供了一种监测间隙大小的设备，用于监测两块石墨板110之间形成的间隙120的大小，包括：位于石墨板110一侧可移动的镭射发射器210、位于石墨板110相对的另一侧的可移动的镭射接收器220以及与所述镭射发射器210和镭射接收器220均信号连接的路程计算设备；所述镭射发射器210和所述镭射接收器220平行于所述石墨板110移动，所述镭射发射器210发射的激光垂直于所述石墨板110并且穿过所述间隙120。本实用新型的监测间隙大小的设备运用于离子植入机的离子源发射离子束之前，用于检测石墨板之间的缝隙的尺寸是否合格。两块石墨板110之间组成的间隙120用于过滤离子源发射的离子束的外围发散的部分离子束，使得通过这个缝隙的离子束是合格的部分，然而由于长期的离子轰击，石墨板靠近间隙120附近可能出现损坏，因此需要更换。现有技术是通过人工肉眼识别是否需要更换，本实用新型通过监测间隙大小的设备监测间隙120的大小，可以使得工程人员能够实时地获得石墨板间隙的状态，保证石墨板缝隙对离子束的筛选能力。例如图1，是石墨板110组成的间隙120正常时的结构示意图，可以保证离子束的质量，图2是石墨板110组成的间隙120异常时的结构示意图，明显间隙120变宽，不能有效的过滤电子束边缘的扩散的部分，需要更换或维护石墨板110。

本实施例中，所述监测间隙大小的设备还包括动力设备，所述路程计算设备安装在所述动力设备上。动力设备用于向

本实施例中，所述动力设备和所述路程计算设备为步进马达230。本实用新型通过在石墨板110组成的间隙120的一侧放置一与步进马达230连接的镭射发射器210，用于发射激光信号，在石墨板110组成的间隙120的另一侧放置一与步进马达230连接的镭射接收器220用于接收激光信号。两个步进马达230带动镭射发射器210和镭射接收器220沿着石墨板110并且平行石墨板110同时移动，移动的路程和速度一致。

本实施例中，所述步进马达230的数量为两个，分别与所述镭射发射器210和所述镭射接收器220信号连接。步进马达230根据脉冲数来测距离，从镭射接收器220接收到信号开始到接收不到信号结束，测量这之间的路程，通过路程来确定石墨板110组成的间隙120的大小。离子植入机会对多次对不同的工件或晶片进行离子植入，每次离子注入前都需要检测石墨板110组成的间隙120的大小是否合格，而每一次的检测，步进马达230可以多次来回运动，多次测试石墨板110组成的间隙120。

本实施例中，所述镭射发射器210发射的激光直径为0.1mm。镭射发射器210发射直径为0.1mm的激光，激光穿过间隙120，镭射接收器220接收激光。

本实施例中，所述镭射接收器210和所述镭射发射器220移动的路径相同并且速度一致。检测间隙120的大小时，镭射接收器210和镭射发射器220沿着同一方向运动并且运动速度一致，保证镭射发射器210发射的激光通过间隙120后能被镭射接收器220完全接受到，不会因为漏接收激光导致对间隙120的尺寸的测量出现误差。

本实施例中，石墨板110组成的间隙的宽度为3mm-3.5mm。本实施例中，石墨板110组成的间隙120合格时的宽度为3.0mm-3.5mm，本实施例中，间隙120宽度为3.5mm，当宽度大于3.5mm时，认为石墨板110靠近间隙120的部分被损坏，即可以认为用于筛选离子光束的石墨板110已经不合格，需要更换。

本实施例中，所述镭射发射器210到石墨板110的垂直距离与所述镭射接收器到石墨板的垂直距离一致。即，石墨板110位于镭射发射器210和镭射接收器220的中间位置。

相应的，本实用新型的运用监测间隙大小的设备的监测间隙大小的方法，包括：

镭射发射器发射激光；

镭射发射器多次来回运动；

镭射接收器接收激光；

路程计算设备计算镭射接收器接收到激光的时间段内的运动路程。

本实施例中，所选步进马达230作为驱动镭射发射器210来回运动的动力设备，同时作为路程计算设备，步进马达230根据自己的脉冲数既可以计算运动的路程，步进马达230在镭射接收器220接收到激光信号的期间内的运动的路程即为间隙的大小。在每一次离子植入机的离子源发射离子束之前，步进马达230带动镭射发射器210平行石墨板110多次运动实现对石墨板110组成的间隙120的大小进行多次检测，实现实时监测间隙120的状态，保证间隙120对于离子束筛选能力，同时还能让工程师实时了解间隙120的实际状态，更好的安排机台的保养对于间隙的更换标准进行量化，不再是依靠工程师经验判断。本实施例中，在离子植入机的离子源发射离子束之前，步进马达带动镭射发射器来回运动两次，如果其中一次或两次监测到间隙超过35mm，需要对石墨板进行更换或保养。

综上，在本实用新型实施例提供的监测间隙大小的设备中，具有如下有益效果：1、可以实时监测间隙的状态，保证间隙对于离子束筛选能力，从而提高离子束的质量；2、让工程师实时了解间隙的实际状态，更好的安排机台的保养对于间隙的更换标准进行量化，不再是依靠工程师经验判断，减少浪费。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。